Тормоз

3.5 Тормоз

Максимально допустимое замедление при движении тележки без груза

где - число приводимых колес, - коэффициент сцепления ходовых колес с рельсами; принимаем ,  [1, с.33].

Время торможения

Сопротивление[74] передвижению тележки без груза при торможении

Тормозной момент при движении без груза

Выбираем[75] тормоз с тормозным моментом  , который следует отрегулировать до .

Рекомендуемая длина пути торможения  [1, табл. 1.23],

где .

Фактическая длина пути торможения

4.  Проверка пускового режима двигателя

Максимально допустимое ускорение при пуске

где - минимально допустимое значение коэффициента запаса сцепления; принимаем  [1, табл. 1.27].

Наименьшее допускаемое время пуска

Средний пусковой момент двигателя

где - минимальная кратность пускового момента; принимаем = [1, с.35].

Сопротивление передвижению при работе без груза

Статический момент при работе без груза

Момент инерции вращающихся масс привода

Фактическое время[76] пуска при работе без груза

Фактическое ускорение[77] при пуске и работе без груза

Фактический запас[78] сцепления приводных колес с рельсами при работе без груза

5.  Проверка[79] двигателя на нагрев

Статический момент на валу двигателя при номинальной нагрузке

Коэффициент перегрузки двигателя

Перегрузочная способность двигателя

Момент инерции движущихся масс, приведенный к валу двигателя

Время пуска

где - относительное время пуска[80]; принимаем при  и  [ ],  .

Среднее время рабочей операции

,

где - средний путь[81] передвижения тележки.

Расчетный коэффициент .

Эквивалентная по нагреву мощность[82] при ПВ = 25%.

где - коэффициент, учитывающий относительную продолжительность включения, - коэффициент[83] влияния пускового момента на эквивалентную мощность; принимаем  [1, табл. 1.32] при режиме работы,  при  [1, рис. 1.6, кривая ].

6.  Узел ходовых колес

Нагрузка[84] на одно колесо

Расчетная нагрузка

где - коэффициент режима работы, - коэффициент, учитывающий переменность нагрузки; принимаем  [5, табл. 34],

Напряжение смятия [5, с. 116]

Подшипники опор[85].

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

 

1.  Кузьмин А.В., Марон Ф.Л. Справочник по расчетам механизмов подъемно-транспортных машин.-Мн.: Высшая школа, 1983-350 с., ил.

2.  Погорелов С.В. Методические указания по конструктированию узлов тележки электромостового крана – Запорожье: ЗИИ, 1990-72 с., ил.

3.  ГОСТ 6636-69 «Нормальные линейные размеры».

4.  Перель Л.Я. Подшипники качения. Справочник – М.: Машиностроение, 1983-543 с., ил.

5.  Расчеты грузоподъемных и транспортирующих машин. Иванченко Ф.К. и др. – К.: Выща школа, 1978-576 с., ил.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Таблица П.1

Размеры канатных блоков, мм

Диаметр каната	Диаметр по дну канавки	Длина ступицы	Диаметр каната	Диаметр по дну канавки	Длина ступицы
От 11 до 14	320-400 450	60 70	Свыше 14 до 20	320, 400, 450 500, 560, 630	70 80

Таблица П.2

Крюки однорогие (ГОСТ 6627-74)

Номер заготовки крюка	Грузоподъемность для режимов, т		Размеры, мм
	Легкого, среднего	тяжелого
13	5.0	4.0	75	48	75	М42	45	10	37.129
14	6.3	5.0	85	54	32	М48	50	12	42.587
15	8.0	6.3	95	60	90	М52	55	13	46.587
16	10.0	8.0	110	65	100	М56	60	13	50.046
17	12.5	10.0	120	75	115	М64	70	14	57.505
18	16.0	12.5	130	80	130	Трап 70Х10	80	16	59.0
19	20.0	16.0	150	90	150	Трап 80Х10	90	18	69.0
20	25.0	20.0	170	102	164	Трап 89Х12	100	20	77.0
21	32.0	25.0	190	115	184	Трап 100Х12	110	23	87.0

Таблица П.3 Толщина серьги

Грузоподъемность , т	5.0	6.3	8.0	10.0	12.5	16.0	20	25
Толщина серьги , мм	10	12	14	16	16	18	20	24

Таблица П.4 Механические свойства материалов, МПа

Материал	Предел прочности	Предел текучести	Предел выносливости
СЧ 15-32	150	-	-
СЧ 18-36	180	-	-
ГОСТ 1050-74
20	420…500	250	170…220
45	610…750	360	250…340
ГОСТ 4543-61
40	730…1050	650…900	320…480
ГОСТ 380-60
Ст 3	380…470	210…240	-
Ст 5	500…620	260…280	-

Таблица П.5

Запас прочности .

Тип крана	Режим работы
	Легкий	Средний	Тяжелый
Крюковой	1.4	1.6	1.7
Магнитный	1.3	1.5	1.6

Таблица П.6

Муфты зубчатые с тормозным шкивом

Параметры	Диаметр тормозного шкива, мм
	200	300	400	500
Предельный момент [Т], Нм	700	3150	5600	8000
Момент инерции , кг м2	0.0763	0.471	1.375	3.56
Диаметр отверстия, мм шкива полумуфты	50…69.5 40…55	50…69.5 40…55	60…89.5 55	90 65

Таблица П.7

Муфта зубчатая типа МЗП ГОСТ 5006-55

Номер муфты	Диаметр отверстия полумуфты, не более, мм		Предельный момент [Т], Н . м	Момент инерции   кг . м2
	Зубчатой
1	40	60	700	0.061
2	50	70	1400	0.1195
3	60	90	3150	0.2215
4	75	100	5600	0.458
5	90	120	8000	0.891

Таблица П.8

Масса и подъемная сила электромагнитов

Тип электромагнита	Масса , т	Подъемная сила , кН
М22	0.55	60.0
М42	1.56	160.0
М62	5.20	300.0
М62 Б	3.50	200.0
ПМ 15	1.55	100.0

Таблица П.9

Диаметр и предельная консольная нагрузка выходного вала редуктора типа Ц2

Суммарное межосевое расстояние , мм	Диаметр , мм	Консольная нагрузка ’ (кН) при режиме работы
		Легкий	средний	тяжелый
250	75	12	18	12.5
300	80	20	22.5	14
350	110	32	25	18
400	110	32	25	20
500	150	50	40	25
650	160	63	71	45
750	200	100	125	63

Таблица П.10

Подшипники радиальные сферические двухрядные опор ходовых колес

Диаметр колеса	160	200	250	320	400	500	560	630
Подшипник	1607	1609	3610	3612	3616	3620	3622	3624
Диаметр реборд колеса , мм	190	230	290	360	450	550	600	680

Таблица П.11 Редуктор типа ВКН

Типоразмер редуктора	Диаметр быстроходного вала	Передаточное число	Максимальная мощность (кВт) на быстроходном валу при разных режимах работы
			мин-1			мин-1
			л	с	т	л	с	Т
ВКН-280	25	10	4.3	2.0	1.8	6.0	2.0	1.9
		16	3.0	1.4	1.2	4.0	1.7	1.5
		31.5	1.4	1.0	0.9	1.9	1.0	0.9
		50	0.9	0.7	0.6	1.0	0.8	0.7
ВКН-320	25	12.5	6.5	3.1	2.7	8.1	3.4	3.0
		20	3.6	2.4	1.8	5.6	2.8	2.2
		40	2.5	1.7	1.2	2.8	1.8	1.2
		63	1.2	0.9	0.7	1.7	1.1	0.7
ВКН-420	25	16	7.8	5.0	4.8	9.1	6.0	6.5
		25	5.0	3.5	3.0	6.1	4.9	4.4
		50	2.8	2.1	1.6	3.5	2.8	2.2
		80	2.3	1.8	1.3	3.1	2.2	1.7
		125	1.6	1.2	1.0	1.7	1.4	1.2
ВКН-480	30	20	11.7	7.3	4.8	14.4	9.0	6.3
		31.5	8.3	5.0	4.0	10.3	6.6	4.8
		63	4.7	3.4	2.5	5.9	4.1	3.0
		100	3.3	3.3	2.2	4.1	3.0	2.7
ВНК-560	35	20	19.9	13.3	9.7	23.1	16.6	12.1
		25	15.5	10.6	8.2	21.9	14.1	10.3
		40	10.7	7.8	6.5	13.9	10.0	7.9
		50	8.8	6.5	5.5	12.1	8.6	6.7
		50	5.9	4.4	3.9	7.8	5.5	4.8

b1

Б

Б

Рисунок П.2 Эскизная компоновка подвески (а), расчетные схемы (б, в, г) и схемы подвесок типа 1 (А), 2 (Б), 3 (В), 4 (Г): 1-ось блоков, 2-блок, 3-серьга, 4-траверса.

 

Рисунок П.5 Типовые графики загрузки механизма подъема груза: а, б, в – соответственно для легкого, среднего и тяжелого режимов работы

Рисунок П.6 График загрузки электродвигателя механизма подъема в течении цикла

Рисунок П.7 Механизмы передвижения тележки с центральным расположением редуктора типа ВК (а) и ВКН (б): 1-электродвигателб, 2-муфта с тормозным шкивом, 3-вертикальный редуктор, 4-муфта, 5-ходовое колесо, 6-рельс, 7-тормозной шкив.

[1] В схеме на рис. 1 показать свой вариант полиспаста. Схема механизма подъема и варианты полиспастов приведены на рис. П.1.

[2] Эта формула справедлива при . При других значениях количество слагаемых в числителе равно кратности полиспаста.

[3] Указать, при каком режиме работы. Выбрать канат по условию желательно при маркировочных группах 1568 и 1764 МПа.

[4] Выбрать из ряда 260, 335, 400 и 510 мм, по условию

[5] Для стали по стали МПа

[6] Для метрической резьбы из конструктивных соображений

[7] Для механизма подъема , передвижения

[8] Выбрать по условиям (крюка),

[9] На рис. 2 показать свой вариант подвески (рис.П.2), расчетные схемы элементов и эпюры механизмов

[10] Рассчитать для заданной подвески. Размеры принять по ГОСТ 6636-69 [3]

[11] Здесь - диаметр шейки крюка

[12] Длина зависит от типа крюковой подвески (рис.2): с одной стороны , с другой для третьего и четвертого типа подвесок здесь надо разместить блоки; принимать зазор между блоками , между блоками и серьгой мм.

[13] Указать для какого крана принимаем «»

[14] При отсутствии заедания = 60…65 МПа

[15] Принять большее значение [3]. Для подвески II типа – кратное «5».

[16] Можно применять тот же материал, что для траверсы. Если принята другая сталь, привести расчет

[17] Рассчитать для заданного типа подвески. Привести расчетную схему.

[18] Расчет выполнить для наибольшего момента; результат округлить до кратного пяти.

[19] Согласовать размерность скорости и диаметров

[20] Если мин^-1, расчет выполнить при 10 мин^-1.

[21] Указать при каком режиме работы и сроке службы в часах

[22] Выбрать при условиях . Или d=d_ц для подвески II типа.

[23] См. расчет траверсы

[24] Здесь - больше из и

[25] Указать, что находится в контакте с серьгой

[26] Указать при каких подшипниках.

[27] Выбрать двигатель MTF [1, табл.ІІІ, 3.5] или МТН [2, табл.2]. По условию (ближайшее меньшее). Для легкого режима принять ПВ = 15, среднего 25, тяжелого 40%

[28] Диаметр барабана - см. п.2.5. Согласовать размерности скорости и диаметров.

[29] Выбрать редуктор Ц2 [1, табл.ІІІ. 4.2], [2, табл.4] или типа РМ. По условиям , , - ближайшее большее к

[30] Если условие не выполняется, принять более мощный редуктор. Здесь указать «удовлетворяет» или «не удовлетворяет».

[31] Допускается .

[32] Выбрать тормоз ТКГ [1, табл. ІІІ.5.13] или ТКТ [1, табл. ІІІ.5.11]. По условию .

[33] Выбрать по условию, диаметр согласовать с диаметром муфты с тормозным шкивом, с валом редуктора.

[34] Выбрать по условию , диаметр согласовать с диаметром вала двигателя.

[35] Выбирать по условию .

[36] Значения относительной массы приведены на оси ординат (рис. П. 5).

[37] На рис. 1.2 выбрать кривую, соответствующую .

[38] Рассчитать аналогично для масс и , Т_П, Т_ОП, J.

[39] Принимать

[40] Рассчитать аналогично при  и , t_П, t_ОП.

[41] Если , двигатель удовлетворяет условию нагрева

[42] Сравнить с рекомендуемым [1, табл.1.25]. Для магнитных кранов . Здесь t – меньшее из времени пуска (t_П).

[43] Значение и - см. п.4.3.

[44] Значение , см. п.2

.³ Определяется по осям крайних блоков крюковой подвески

[46] Выбрать длину L из ряда 1200, 1300, 1420, 1800 и 2300 мм по условию L³L’

[47] Здесь F – см. п.2.

[48] Принять большее из двух значений

[49] См. рис. П.3. Выполнить в масштабе на миллиметровке.

[50] Выбрать шарикоподшипник [2, табл. 9] или роликоподшипник [2, табл. 10].

[51] Размеры l₃, l₉, b₂ – см. выбор редуктора, толщина буртика a₁=5…15 мм.

 ¹ См. п. 2

[53] Определяется по наибольшему

[54] Эквивалентная и приведенная нагрузка определяются по методике п. 3.4. Здесь , для роликоподшипника.

[55] Согласовать размерности скорости и диаметров.

[56] Здесь - см. п.2.

[57] Число планок не менее двух .

[58] Принять - см. рис. 2.5. [1]. Если , увеличить число планок .

[59] В этом случае толщина д.б. не менее 12 мм

[60] Принять большее из двух значений

[61] Компоновку выполнить в масштабе. Эскиз барабана – см. рис. П.4

[62] Указать тип редуктора (см. п.4.2)

[63] Выбрать шарико- или роликоподшипник [2, табл. 9 или 10].

[64] Размеры и - см. выбор редуктора, зазор мм, С – см. [2, табл. 12].

[65] Определяется по большему .

[66] Здесь М – большее значение из и .

[67] Здесь рассматривается механизм с редуктором ВК (см. рис. П.7, а). Можно применить механизм с редуктором ВКН (навесного типа) – см. рис. П.7, б.

[68] Выбрать при скорости .

[69] Указать вид подшипника.

[70] Указать, с плоской или выпуклой головкой

[71] Выбрать по условию

[72] Выбрать в зависимости от применяемой схемы механизме редуктора ВК [ 5, прил.LXIV] или ВКН (табл.П.11 или [5, прил.LXII] по условиям , - ближайшее к передаточному отношению , диаметр выходного вала [2, табл.27 или 28], [5, прил. LXI или LXIII].

[73] Выбрать по условию , диаметры согласовать с диаметрами двигателя и редуктора [1, табл. III.5.6]. (табл. П.6, П.7).

[74] Это случай крана с грузовым электромагнитном; для крана без магнита .

[75] Можно выбрать тормоз ТКТ [1, табл. ІІІ.5.11] или ТКГ [1, табл. ІІІ.5.13] по условию .

[76] Сравнить с рекомендуемым [1, табл. 1.19]. Если результат существенно отличается, принять более мощный двигатель и повторить расчет по п.4. Затем проверить пригодность ранее принятого редуктора и тормоза.

[77] Сравнить с .

[78] Сравнить с ранее принятым .

[79] По методике номинального режима работы [5. с.112]. Можно выполнить по методике, рассмотренной в разделе «Механизм подъема».

[80] Выбрать по [1, рис. 1.4 или 1.5].

[81] Принимаем м.

[82] Сравнить и принятого двигателя. Если , двигатель удовлетворяет условием нагрева.

[83] По [1, рис. 1.16] указать по какой кривой определяется .

[84] См.п.2

[85] Выполнить проверку аналогично п.5.1.5 «Механизм подъема»